Que hàn nói chung, que hàn hồ quang nói riêng là loại điện cực để hàn hồ quang tay (áp dụng trong hàn inox, hàn thép, hàn gang, hàn nhôm…). Trong quá trình hàn, que hàn sẽ làm nhiệm vụ gây hồ quang và bổ sung kim loại cho mối hàn. Bài viết dưới đây, hãy cùng Song Mã Việt tìm hiểu về cấu tạo que hàn và cách phân loại cũng như những lưu ý khi sử dụng que hàn hồ quang nhé!
Xem thêm:
- Que hàn thép không gỉ có đặc điểm?
- Các loại que hàn tig thông dụng
- Các loại que hàn chịu lực tốt nhất trên thị trường hiện nay?
- Que hàn chống mài mòn tốt nhất trên thị trường hiện nay?
- Tìm hiểu về các loại que hàn inox: Cấu tạo, phân loại, ứng dụng
1. Cấu tạo của que hàn hồ quang
Cấu tạo của que hàn hồ quang gồm có 2 phần chính đó là lõi que hàn và vỏ thuốc bọc.
1.1 Lõi que hàn
Phần lõi que là những đoạn dây kim loại có các kích thước cơ bản sau đây:
- Chiều dài que hàn L = 250-500 mm
- Đường kính lõi que d = 2,0- 6,0 mm và cỡ của que hàn được gọi theo đường kính của lõi que
Một đầu để trần không bọc thuốc dùng để kẹp kìm hàn dài từ 15 – 30 mm, đầu còn lại được vê sạch thuốc bọc với góc vát α = 35º- 45º và độ hở 1 – 1,5 mm để dễ gây hồ quang hàn.
1.2 Vỏ thuốc bọc
Thuốc bọc là hỗn hợp các hóa chất, khoáng chất, fero hợp kim và chất dính kết. Chiều dày của một lớp thuốc bọc khoảng từ 1 – 3 mm.
Xem thêm:
- Giá que hàn đồng trên thị trường hiện nay?
- Tham khảo giá que hàn bạc trên thị trường hiện nay?
2. Yêu cầu của một que hàn hồ quang đạt chuẩn
Que hàn phải đạt được các yêu cầu sau đây:
- Đảm bảo về cơ tính của kim loại mối hàn.
- Đảm bảo thành phần hóa học cần thiết cho kim loại mối hàn.
Que hàn hồ quang có tính công nghệ hàn tốt, bao gồm các chỉ tiêu chủ yếu sau:
- Dễ gây hồ quang và hồ quang cháy ổn định khi hàn với dòng điện và chế độ hàn theo hướng dẫn của nhà sản xuất quy định trên bao bì.
- Thuốc bọc cháy đều, không bị rơi từng cục, không cháy vát. Xỉ dễ nổi, phủ đều mối hàn và dễ bong khi để nguội. Kim loại mối hàn không bị khuyết tật : nứt, rỗ khí, ngậm xỉ…
- Tạo dáng mối hàn tốt: bề mặt mối hàn mịn, phần chuyển tiếp với kim loại cơ bản đều đặn, chân mối hàn không bị lẹm…
- Có khả năng hàn được các tư thế theo chỉ dẫn của nhà sản xuất. Khi hàn kim loại lỏng ít bắn tóe, hệ số tổn thất thấp. Hệ số nóng chảy, hệ số đắp và năng suất cao. Lượng khí độc thải ra ở mức độ cho phép. Đảm bảo yêu cầu vệ sinh công nghiệp, giá thành sản phẩm hạ.
3. Phân loại que hàn hồ quang
Hiện có nhiều hệ thống tiêu chuẩn phân loại que hàn hồ quang như: ISO, AWS, BS, DIN, GOST… và việc phân loại có thể dựa vào đặc tính lõi que, thuốc bọc, loại dòng điện dùng để hàn, tư thế không gian hàn, thành phần hóa học và cơ tính kim loại đắp, hoặc dựa vào tỉ lệ phần trăm trong que hàn mà có: que hàn sắt thép, que hàn đồng, que hàn bạc,…
Dưới đây là một số cách phân loại thông dụng:
3.1 Theo công dụng chung:
- Que hàn để hàn hồ quang tay
- Que hàn để cắt hoặc hàn dưới nước: đặc điểm có chiều dày thuốc bọc lớn.
- Que hàn năng suất cao: thường cho thêm bột sắt.
3.2 Theo mức độ hợp kim hóa và đối tượng để hàn (theo công dụng):
- Que hàn thép cacbon, que hàn thép hợp kim thấp, que hàn thép hợp kim cao và thép không gỉ, que hàn đắp,que hàn gang, que hàn nhôm và hợp kim nhôm…
- Theo chiều dày vỏ bọc: theo chiều dày vỏ bọc dựa vào tỷ số D/d, que hàn có thể được phân loại theo quy ước sau:
- Loại vỏ thuốc mỏng: D/d<=1.2
- Loại vỏ thuốc trung bình: 1.2<D/d<=1.8
- Loại vỏ thuốc dày: 1.45 < D/d <= 1.8
- Loại vỏ thuốc đặc biệt dày: D/d >1.8.
4. Thành phần thuốc bọc que hàn hồ quang
4.1 Nhóm tạo khí
Ở điều kiện hàn sẽ phân hủy sinh ra khí CO2 có tác dụng bảo vệ cách ly hồ quang hàn và vũng hàn với môi trường xung quanh.
4.2 Nhóm tạo xỉ
Đối với thuốc bọc que hàn để hàn thép : Tùy theo các loại hợp chất đưa vào thành phần mẻ liệu của nó và tính chất của các sản phẩm nhận được từ quá trình phân hủy chúng khi hàn, mà tên gọi của thuốc bọc thường dựa trên tính chất hoặc tên gọi của xỉ hàn.
Đối với que hàn nhôm : Nhôm là nguyên tố có ái lực hóa học mạnh với oxi nên để hàn nhôm và các hợp kim của nó, người ta thường dùng thuốc bọc que hàn gồm các hợp chất không chứa oxi.
4.3 Nhóm chất khử, hợp kim hóa và biến tính kim loại mối hàn
Nhóm này thường có tác dụng khử oxi và các tạp chất có hại, cải thiện các chất kim loại mối hàn và cao hơn nữa là hợp kim loại mối hàn (đặc biệt thường sử dụng khi hàn đắp).
4.4 Nhóm ổn định hồ quang
Là những hợp chất chứa nguyên tố có điện thế ion hóa thấp, giúp cho việc gây hồ quang được dễ dàng và duy trì hồ quang cháy ổn định, điều này còn giúp cho việc hình thành mối hàn đều và đẹp.
4.5 Nhóm chất tạo hình
Là những hợp chất làm tăng tính dẻo và độ bám chắc của vỏ thuốc bọc với lõi que, giúp cho que hàn khi mới ép giữ được hình dáng cần thiết và không bị biến dạng do va đập khi phóng que và tiếp xúc với băng truyền, đồng thời giảm ma sát với khuôn ép và làm tăng độ nhẵn bề mặt vỏ thuốc bọc.
4.6 Nhóm chất dính kết
Để dính kết các thành phần của mẻ liệu thuốc bọc và tăng khả năng bám dính với lõi que, thưởng sử dụng nước thủy tinh natri và kali với các tỷ trọng và module khác nhau tùy thuộc vào phương pháp bọc thuốc lên lõi que.
5. Yêu cầu về tính công nghệ đối với vỏ thuốc bọc
Vỏ thuốc bọc của que hàn hồ quang phải đảm bảo các yêu cầu và chức năng sau :
- Tạo ra môi trường ion hóa tốt để đảm bảo dễ gây hồ quang và duy trì hồ quang cháy ổn định, thường dùng các nguyên tố thuộc nhóm kim loại kiềm hoặc kiềm thổ.
- Tạo ra khí bảo vệ tin cậy vùng hàn, bảo vệ giọt kim loại và kim loại vũng hàn khỏi tác dụng có hại của Oxy và Nitơ của môi trường xung quanh. Thường dùng các chất hữu cơ (tinh bột, xenlulo,..), các khoáng chất chứa gốc cacbonat (đá cẩm thạch,dolomit,..).
- Tạo lớp xỉ nóng chảy phủ lên bề mặt kim loại mối hàn, bảo vệ không cho không khí xâm nhập vào vũng hàn và làm cho kim loại mối hàn nguội chậm. Đảm bảo quặng, sa khoáng, các oxit và muối như : TiO2,SiO2,MnO, Al2O3,CaF2,…
- Có khả năng khử Oxi và các tạp chất có hại (S,P), tinh luyện kim loại mối hàn. Đồng thời có thể kết hợp kim hóa kim loại mối hàn để cải thiện tổ chức kim loại và nâng cao cơ tính kim loại mối hàn. Trong thuốc bọc thường đưa vào các fero hợp kim hoặc bột kim loại.
- Ít khuyết tật bên trong : Rỗ khí, ngậm xỉ, không ngấu…Đảm bảo tính bong xỉ cao, có thể tự bong hoặc có thể dùng bàn chải sắt, búa gõ nhẹ làm sạch xỉ hàn.
- Ít bắn tóe kim loại lỏng, đảm bảo năng suất cao. Đảm bảo yêu cầu vệ sinh công nghiệp, lượng khí có hại và bụi sinh ra trong giới hạn cho phép.
- Thuốc bọc có độ bền cần thiết, độ bám chắc cao (không bị vỡ, nứt, bong lớp vỏ bọc trong quá trình vận chuyển và bảo quản), bảo vệ lõi que không bị oxi hóa, khả năng chống hút ẩm cao. Thường dùng nước thủy tinh, cao lanh, dextrin,…
6. Một số yêu cầu về kỹ thuật khi chế tạo que hàn hồ quang
Que hàn hồ quang thường được ứng dụng để cho ra những mối hàn inox bền và đẹp nên nó còn được gọi là que hàn inox
Bề mặt que hàn hồ quang phải nhẵn, hoặc cho phép có một số khuyết tật sau:
- Cho phép hai vết xước nhỏ không được sâu quá 1/3 chiều dày lớp thuốc bọc và không dài quá 10mm. Hai vết xước cách nhau không nhỏ hơn 100mm trên chiều dài que hàn.
- Cho phép có hai vết rỗ, đường kính mỗi vết nhỏ hơn 2 mm và không sâu quá 1/3 chiều dày lớp thuốc bọc. Hai vết rỗ cách nhau không nhỏ hơn 100mm trên chiều dài que hàn.
- Đầu que hàn phải được sạch vỏ thuốc và vát mép α=35-45 độ.
- Lớp thuốc bọc phải đảm bảo đồng tâm với lõi que, độ lệch tâm trung bình cho phép của vỏ bọc que hàn không vượt quá 3% so với đường kính que hàn.
- Độ ẩm của que hàn nhỏ hơn 1%.
- Độ bám dính của bỏ bọc thể hiện qua chỉ số : sau khi đã sấy khô, que hàn không bị rã thuốc bọc khi ngâm trong nước 24h ở nhiệt độ môi trường.
- Yêu cầu về thành phần hóa học của kim loại đắp theo hàm lượng cacbon và nguyên tố hợp kim chủ yếu ghi rõ trên bao bì.
Trên đây là thông tin về que hàn hồ quang cũng như một số lưu ý khi sử dụng. Hy vọng qua bài viết này, bạn sẽ có thêm được nhiều thông tin hữu ích. Nếu có bất cứ thắc mắc nào, hãy liên hệ cho Song Mã Việt để được giải đáp nhé!
